新教材2024高中物理第五章拋體運動5.3實驗：探究平拋運動的特點同步測試新人教版必修第二冊

第五章拋體運動3試驗:探究平拋運動的特點【基礎鞏固】1.圖甲是探討平拋物體運動的試驗裝置圖,圖乙是利用該裝置拍攝的小球做平拋運動的頻閃照片,由照片可推斷試驗操作的錯誤是 ()甲乙A.斜槽軌道太光滑 B.斜槽軌道末端不水平C.釋放小球時速度不為0 D.從不同位置釋放小球答案:B2.為了驗證做平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動,用如圖所示的裝置進行試驗.小錘擊打彈性金屬片,A球水平拋出,同時B球被松開,自由下落.關于該試驗,下列說法不正確的是 ()A.應選用體積小、密度大的小球B.兩球的質量應相等C.應變更裝置的高度,多次試驗D.應變更擊打的力度,多次試驗答案:B3.如圖所示,在探討平拋運動時,小球A沿軌道滑下,離開軌道末端(末端水平)時撞開接觸開關S,被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落.變更整個裝置的高度h多次試驗,發(fā)覺兩個小球總是同時落地.該試驗現(xiàn)象說明球A在離開軌道后()A.水平方向的分運動是勻速直線運動B.水平方向的分運動是勻加速直線運動C.豎直方向的分運動是自由落體運動D.豎直方向的分運動是勻速直線運動解析:球A與球B同時釋放,同時落地,所用時間相同;球A做平拋運動,球B做自由落體運動;將球A的運動沿水平方向和豎直方向分解,球A的豎直分運動的時間與球B的運動時間相等,變更整個裝置的高度h多次試驗,發(fā)覺兩個小球總是同時落地,說明在隨意時刻兩球在同一高度,即球A的豎直分運動與球B的運動相同,說明白平拋運動的豎直分運動是自由落體運動.故選項C正確.答案:C4.(多選)在探究平拋運動的規(guī)律時,可以選用下圖所示的裝置,則下列操作合理的是 ()甲乙A.選用裝置甲探討平拋物體的豎直分運動時,應當用眼睛看A、B兩球是否同時落地B.選用裝置乙并要獲得鋼球做平拋運動的軌跡,每次必需從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球C.選用裝置乙并要獲得鋼球做平拋運動的軌跡,每次不肯定從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球D.除上述裝置外,還可以用數(shù)碼照相機每秒拍攝15幀鋼球做平拋運動的照片以獲得平拋運動的軌跡答案:BD5.(2024·廣東廣州)如圖所示是某小組制作的平拋運動試驗裝置,在豎直板上不同高度處固定兩個完全相同的圓弧軌道,軌道的末端水平,在它們相同的位置上各安裝一個電磁鐵,兩個電磁鐵由同一個開關1限制,在上軌道末端O點同一高度處固定第三塊電磁鐵,并通過O點處的開關2限制.通電后,三塊電磁鐵分別吸住三個相同的小鐵球A、B、C.斷開開關1,A、B兩個小鐵球同時起先運動,當小鐵球A運動到斜槽末端O點處時,觸動開關2,小鐵球C起先做自由落體運動,同時小鐵球A做平拋運動,小鐵球B進入一個光滑的水平軌道,三個小鐵球恰好在P點相遇.(1)小鐵球A、B在P點相遇,說明平拋運動在水平方向是運動;

(2)小鐵球A、C在P點相遇,說明平拋運動在豎直方向是運動;

(3)試驗中,斜槽末端O點的切線必需是水平的,這樣做的目的是.

A.保證小鐵球飛出時,速度既不太大,也不太小B.保證小鐵球飛出時,初速度水平C.保證小鐵球在空中運動的時間每次都相等D.保證小鐵球運動的軌跡是一條拋物線解析:(1)小鐵球A、B在P點相遇,說明兩球在水平方向的運動完全相同,即說明平拋運動在水平方向是勻速直線運動;(2)小鐵球A、C在P點相遇,說明兩球在豎直方向的運動完全相同,即說明平拋運動在豎直方向是自由落體運動;(3)試驗中,斜槽末端O點的切線必需是水平的,這樣做的目的是保證小鐵球飛出時,初速度沿水平方向,從而使小鐵球做平拋運動,B正確.答案:(1)勻速直線(2)自由落體(3)B6.做探討平拋運動試驗中利用鋼球沿斜槽滾下,在豎直的白紙上記錄小球經過的位置,然后得到運動軌跡.(1)試驗中除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、白紙之外,還須要下列器材中的,其中器材用來調整木板豎直,保證小球的軌跡平面與板面平行.(填字母序號)

A.刻度尺B.停表C.天平D.彈簧測力計E.鉛垂線(2)為減小試驗誤差,下列做法正確的是.(填字母序號)

A.斜槽軌道必需光滑B.斜槽軌道末端必需水平C.每次釋放小球的位置必需相同D.每次必需從靜止起先釋放小球解析:(1)試驗中須要刻度尺測量水平位移和豎直位移,須要鉛垂線來調整木板豎直.故選A、E.(2)為了保證小球的初速度相等,每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放,斜槽軌道不肯定要光滑,故選項A錯誤,選項C、D正確.為了保證小球的初速度水平,斜槽軌道的末端必需水平,故選項B正確.答案:(1)AEE(2)BCD【拓展提高】7.用圖甲所示裝置探討平拋運動.將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上.鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出,落在擋板MN上.由于擋板靠近硬板一側較低,鋼球落在擋板上時,鋼球側面會在白紙上擠壓出一個點.移動擋板,重新釋放鋼球,如此重復,白紙上將留下一系列點.甲乙(1)下列試驗條件必需滿意的有.

A.斜槽軌道光滑B.斜槽軌道末端水平C.擋板高度等間距變更D.每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球(2)為定量探討,建立以水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標系.①取平拋運動的起始點為坐標原點,將鋼球靜置于起始點,鋼球的(選填“最上端”“最下端”或“球心”)對應的白紙上的位置為原點;在確定y軸時(選填“須要”或“不須要”)y軸與鉛垂線平行.

②若遺漏記錄平拋運動軌跡的起始點,也可按下述方法處理數(shù)據(jù).如圖乙所示,在軌跡上取A、B、C三點,AB和BC的水平間距相等且均為x,測得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2,則y1y2(選填“大于”“等于”或“小于”)13.可求得鋼球平拋的初速度大小為解析:(1)為了能畫出平拋運動軌跡,必需保證小球做的是平拋運動,所以斜槽軌道不肯定要光滑,但軌道末端必需是水平的.同時,要讓小球總是從同一位置由靜止釋放,這樣才能找到同一運動軌跡上的幾個點,選項A錯誤,選項B、D正確.擋板只要能記錄小球下落在不同高度時的不同的位置即可,不須要等間距變更,故選項C錯誤.(2)①小球在運動中記錄下的是其球心的位置,故原點也應是小球靜置于起始點時球心對應的位置,故應以球心在白紙上的對應位置為坐標原點;小球在豎直方向的分運動是自由落體運動,故y軸必需與鉛垂線平行.②假如A點是拋出點,則鋼球在豎直方向上的分運動是初速度為0的勻加速直線運動,則AB和BC的豎直間距之比為1∶3;但由于A點不是拋出點,故在A點已經具有豎直分速度,故豎直間距之比大于1∶3;由于兩段水平距離相等,故時間相等,依據(jù)y2-y1=g(Δt)2可知Δt=y2-y1g,則初速度為v=答案:(1)BD(2)①球心須要②大于xg8.某同學設計了一個探究平拋運動的特點的試驗.試驗裝置示意圖如圖甲所示,A是一塊水平木板,在其上等間距地開鑿出一組平行的插槽(圖中P0P0'、P1P1'、P2P2'…),槽間距離均為d,把復寫紙鋪貼在平面硬板B上,白紙覆蓋在復寫紙上,試驗時依次將B板插入A板的各插槽中,每次讓小球從斜軌道的同一位置由靜止釋放.每打完一點后,把B板插入后一槽中并同時把B板向紙面內側平移距離d.試驗得到小球在白紙上打下的若干點,如圖乙所示.甲乙(1)試驗前應對試驗裝置反復調整,直到

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每次讓小球從同一位置由靜止釋放,是為了

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(2)每次將B板向內側平移距離d,是為了

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(3)在圖乙中繪出小球做平拋運動的軌跡.解析:本試驗把小球通過的水平相等位移(槽間距離d),奇妙轉化為題圖乙中x軸上通過的相同的位移(向紙內側平移距離d),而豎直方向確定的落點為豎直位置,因而可畫出平拋運動的軌跡.(1)依據(jù)試驗設計方案,試驗前應對試驗裝置進行調整,使斜軌道末端水平,以保證小球飛出時的速度沿水